人教版化学选修四第一节原电池教学课件

正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）
电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
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负极
盐桥
正极
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二、由两个半电池组成原电池的工作原理
（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以 适当方式连接，可以获得电流。
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人教版化学选修四第一节原电池
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一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究
？提出问题：
上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸 的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长 电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造 成的呢？有没有什么改进措施？ 学生讨论：
该其反电应极是 反应__为_氧_C__化u____2+___反+_应_2_e；__- _C=_u_电C__u极,该是反_应_正____极__，还__原___反应4 .
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原电池原理
失e，沿导线传递，有电流产生
外电路
氧化反应 Zn-2e=Zn2+
负极 铜锌原电池 正极
阳离子 电解质 溶液
造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气 泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内 阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。
为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示 的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？
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实验探索
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一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究 人教版化学选修四第一节原电池
请思考：
上述原电池装置是将什么反应的 化学能转换成电能的？指出电池 的正负极，并分别写出其中负极 和正极的电极反应式以及该电池 的总反应方程式。
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ （氧化反应）
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得出结论 人教版化学选修四第一节原电池
盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 （2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完 成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多 而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较 多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌 片流向铜片，造成电流中断。
是__氧__化__（填“氧化”或“还原”，下同）反
应；
正
C_（是2_u_H2_电负_） _+__极_当_+_极是2_电e_，_-_解_=_其_H_质__电_2_溶↑__极极,液该反，为反应其C应为u电S是Z_O极_4n_溶__反_－_液还__应__2时_原_为e__：__-__=_Z反_Zn_应电，n。极2+
（书71页实验4-1）
实验现象： 有盐桥存在时电流计指针发
生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回
到零点，说明没有电流通过。
分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？ 盐桥在此的作用是什么？
参考教材71页 盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，
将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将8 KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。
①在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向
外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从
外电路得到电子。
②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳
离子的定向运动而形成内电路。
练习：锌铜原电池产生电流时，阳离子（ B ）
A 移向Zn 极，阴离子移向Cu 极
B 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极
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复习回顾
1、原电池是_将__化_学__能__转__化_为__电__能_______的装置。
原电池反应的本质是__氧__化__还__原_______反应。
2、如右图所示，组成的原电池：
（Zn1电）极当是电_解_负_质_（溶填液“为正稀”H或2SO“4负时”：）极，
其电极反应为_Z_n__－__2__e__- _=_Z__n_，2+该反应
与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路：
内电路
电子流向：负极流向正极 电流方向：正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极：负极：电子流出的一极
正极：电子流入的一极
负极： Zn－2e-＝ Zn2+
3.电极反应式：
正极： 2H++ 2e-＝ H2↑
4.总反应式：Zn+ 2H+ ＝ Zn2+ + H2↑
阴离子 盐桥 阳离子
还原反应
2H++2e- =H2↑ 内电路
电 负极：Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应）
极 反 应
正极：2H++2e- =H2↑ （还原反应）
总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
源自文库
(离子方程式5）
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ （化学方程式）
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由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩 散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的 电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到 锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解 质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
C 和阴离子都移向Zn极
D 和阴离子都移向Cu 极
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（2）探究组成原电池的条件
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
（不可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
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第一组实验
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
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第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
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人教版化学选修四第一节原电池
1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。
原电池的雏形 理论解释 ：生物电观点
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伏打对生物电观点的质疑
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。